Diseño de PCB extraño para regulador de voltaje

Estoy realizando ingeniería inversa en una placa que tiene un FPGA Xilinx Spartan 3E, con VCCAUX alimentado por un regulador de 2.5 voltios. A continuación se muestra el diseño de PCB para la parte del regulador del circuito, y algo me parece muy sospechoso.

Mis disculpas por la horrible pixelación, esta fue la resolución más alta que pude obtener con el equipo que tenía disponible. De todos modos, el componente SOT23-5 etiquetado "LFSB" es un regulador de voltaje lineal LP3988IMF-2.5 de Texas Instruments . He trazado el siguiente esquema desde el diseño del tablero:

Es posible que ya haya notado la fuente de mi confusión: no tengo idea de por qué habrían colocado una resistencia de 316 ohmios directamente a través de la salida de un regulador de 2.5 voltios. Todo lo que hace es desperdiciar 7.9 miliamperios. Parece que no puedo encontrar ninguna razón para hacer esto. Me pregunto si es una falla de diseño, y esa resistencia se supone que está conectada al pin PG en lugar de a tierra. Sin embargo, he verificado tres veces la PCB original, y definitivamente se conecta a tierra y el pin PG no está conectado a nada. Sin embargo, si se trata de un error, explicaría por qué usaron una traza separada en el lado bajo de la resistencia en lugar de conectarla al vertido de cobre que está allí. También me preguntaba si el regulador puede requerir una carga mínima para mantener una salida estable, pero ese no es el caso para este regulador. No hay requisitos mínimos de carga. También consideré la posibilidad de que tuviera la intención de mostrar VCCAUX más lentamente para fines de secuenciación para el FPGA, pero leer la hoja de datos tampoco parece encajar: no hay reglas estrictas de secuenciación para encender el Spartan 3E.

¿Alguien puede pensar en una razón por la cual alguien colocaría intencionalmente una resistencia de 316 ohmios directamente a través de la salida de un regulador de 2.5V? Pensé que podría ser una resistencia de purga para el condensador de salida, pero parece un valor demasiado bajo para eso.

EDITAR: Quizás esta información adicional ayude. La hoja de datos del Spartan 3E especifica para qué se utiliza el suministro VCCAUX:

VCCAUX: tensión de alimentación auxiliar. Suministra Digital Clock Managers (DCM), controladores diferenciales, pines de configuración dedicados, interfaz JTAG. Entrada al circuito de reinicio de encendido (POR).

Hubiera hecho el mismo diseño para reducir el error de regulación de carga dinámica y estática.

Los detalles de las razones son evidentes en la hoja de datos.

• mire el error de regulación de carga dinámica y el error de regulación del paso de entrada.

• Solo puedo adivinar qué presupuesto de error tenía en mente el diseñador, pero es común que cada LDO tenga las respuestas anteriores, aunque este FET LDO es una baja potencia excepcional y un voltaje de caída.

  • Error de 5 mV {paso de entrada = 0.6V} con carga de paso de 1 mA, error de 200 mV con carga de paso de 150 mA *
  • el error de regulación de carga estática solo se clasifica por encima de 1 mA como 0,007% / mA. Esto implica que es peor por debajo de 1 mA y mejora con una carga ficticia de 7.6mA para satisfacción de los diseñadores. También mejora el error de regulación de carga de pasos dinámicos anterior. *

Este 1 mA garantiza el tiempo de caída de la unidad Gate para acelerar la respuesta. 7.6mA es aún mejor con rendimientos decrecientes por encima de esto.

• El error de regulación de carga estática solo se debe a RdsOn del PFET utilizado en el LDO dividido por su ganancia de bucle interno. Esto es cierto para cualquier regulador de voltaje, ya sea FET o BJT. Pero la ganancia de bucle infinito puede aumentar los errores de estabilidad o más timbres, bajo ciertas condiciones de carga (ESR, C), por lo que es finito.

¿Sospechoso? De ninguna manera

Como ya sugirieron algunos otros comentarios, la resistencia de 316 ohmios se coloca allí para permitir que el circuito regulador de voltaje tenga alguna capacidad de absorber algo de corriente en el caso de que el riel de 2.5V tenga alguna fuga de un riel de mayor voltaje. Esa fuga típicamente provocaría que la salida del regulador se apagara y se elevara y llegara a un voltaje más alto. Un diseñador realiza una compensación de diseño entre cuánta capacidad de sumidero permitir y la cantidad de carga adicional que la resistencia coloca en el regulador de voltaje.

Pueden existir condiciones de fuga durante la secuencia de encendido y apagado de dispositivos semiconductores complejos y la capacidad del sumidero puede ser importante para mantener las cosas bajo control.

En algunos casos, el regulador de voltaje puede tener una característica llamada bloqueo de sobrevoltaje que apaga el regulador si la salida aumenta demasiado. Esto puede ser perjudicial para la operación del sistema, especialmente si el pin indicador de buena energía (PG) se controla para controlar una cadena reguladora de voltaje en una placa compleja. La resistencia de sumidero actual puede desempeñar un papel de prevención de un apagado inesperado debido a una pequeña cantidad de fugas en un riel en particular.

No estoy convencido de que la resistencia esté conectada a tierra. He etiquetado las partes y el cobre se vierte según su circuito de "ingeniería inversa".

Si R14 estaba conectado a tierra, ¿por qué se desperdiciaría una vía cuando hay GND vertido justo al lado? ¿Cómo probaste que estaba molido? ¿acabas de zumbar entre líneas? Existe una gran posibilidad de que haya un LED a tierra colgando de esa vía. Esto proporcionaría una indicación visual de que 2.5V está alimentado y una resistencia alrededor de 316R estaría bien para un LED ROJO / AMARILLO / VERDE (4mA). Esto también daría la "indicación" de un corto si lee mal un DMM o depende de los detalles del DMM.

https://reference.digilentinc.com/_media/s3e:spartan-3e_sch.pdf Este es un diseño de referencia para un Spartan 3E. Hay una carga de 2k2 en el regulador de 2.5V pero también un LED apagado en el 3v3. Esto podría ser para proporcionar algo de amortiguación al circuito aguas abajo